×

IEC 60364-8-1:2019-02 Işığında Verimli Elektrik Tesisat Tasarımı Bölüm-5



IEC 60364-8-1:2019-02 Işığında Verimli Elektrik Tesisat Tasarımı
 Bölüm-5


Ali Uyar 
TRAFO KONUMLAMA Bölüm 6.3, ek.A

   1-YOĞUNLUK MERKEZİ


Eski standarttan gelen bir talimat trafonun tesisin kalbi olduğunu söyler ve bu sebepten tesisin merkezine konulması gerektiğini belirtir. Bu nokta Yoğunluk Merkezi (YM) olarak anılır. Yeni standart aynı yaklaşımı koruyor ancak bazı durumlarda kullanılmak üzere kolon hatları için “Ortalama Yol Boyu” metodu diye anılan ikinci/yardımcı bir hesaplama yöntemini daha dikkatimize sunuyor.

Tesislerde yük merkezleri DP(Dağıtım Panoları) ve MCC(Motor Kontrol Panoları)’dir. Yük merkezlerinin merkezi Yoğunluk Merkezidir. Bu ideal noktaya trafo ve ADP(Ana Dağıtım Panosu) yerleştirilir ise kolon hatlarındaki kayıplar en aza iner ve sistem en sağlıklı/verimli şekilde beslenir. Bu fikir yeni değildir, yeni olan standardın bu konuda bize enerji temelinde bir tanım ve matematiksel bir hesaplama yöntemi sunmasıdır. Standarda göre Yoğunluk Merkezi (YM) koordinatları aşağıdaki formül ile hesaplanır;





Formülde:

EACi        DP yıllık enerji tüketimi(kWh)
xi, yi , zi        DP için koordinatlar(mt)  

Formülün yaptığı yüklerin birer birer, her bir referans koordinat aksına göre oluşturduğu momentlerin toplamını, toplam yüke bölerek o akstaki YM koordinatını oluşturmaktır. Böylece bulunan xym, yym, zym koordinatları, YM’nin uzaydaki konumunu tanımlar. Unutmayalım bu hesaplama 3 boyut için geçerli olduğu gibi, 2 boyut için de yapabilir. Standart, tasarımın bu gayretini Tablo B.5’ de “RYM“ yani YM’ den sapma oranı olarak puanlar ve şöyle hesaplar:


  

“a” Konumlanan enerji merkezinin hesaplanan YM’ e olan mesafesidir.
“b” En uzaktaki yük merkezinin hesaplanan YM’ e olan mesafesidir.




Standart “RYM” sapmasının 30%’dan fazla olmasını istemez. Tablo B.5’ten tam puan alabilmek için ise sapma 7%’den az olmalıdır. Bu zor bir hedeftir, tesis tasarımcıları (mimar, mekanik, elektrik ve yatırımcı) statik hesaplamalar başlamadan bu sorunu çözmüş olmalıdır. Çözüm sancılı ve zordur çünkü mimari değişebilmeli, mekanik merkezler kaydırılabilmeli, kıymetli alanlar muhtemel YM için harcanabilmeli, ilave inşai harcamalar yapılabilmelidir. Aynı anda bütün bu fantezilerin olmaması için de ortada onlarca haklı neden duragelir. Her şeye rağmen yatırımcının(ingdeveloper) etkin desteği, mimarın tecrübesi, öngörüsü ve sabırlı yap boz çalışmaları ile uygun bir çözüme ulaşmak (7% - 30% arası kaydırma ile) mümkündür.

Aklımıza bir soru gelebilir. Niye bu emek israfı? Bu kadar zahmete değer mi? Standart değdiğine inanıyor. Çünkü bu konuya verdiği önemi -nadiren yaptığı şekilde- yedi sayfa boyunca örnek açıklama ile Ek.A ‘da gösteriyor. Biz de benzer bir örnek ile konuyu okuyucularımıza açalım. Kolaylık olması açısından iki boyutlu bir tasarım üzerinde çalışacağız. Süreç basitçe şöyle gelişir:

 
  • Kaynağın konumlanacağı proje kat planı belirlenir, bir referans noktası alınarak x ve y koordinat sistemine oturtulur.
  • Yük merkezlerini temsil eden DP ve MCC’ler bu kat planı üzerine işlenir, böylece koordinatları bulunur. Örnek.1’de bir fabrikanın dağıtım ve MCC panolarının yerleşimi verilmiştir.  
  •  Her bir panonun tükettiği yıllık enerji(kWsaat) miktarı tespit edilir. Bu değerler benzer tesislerde yapılan ölçüm ve çalışmalardan derlenmeli ve projeye uyarlanmalı veya pano güçlerinden hareketle çalışma senaryosuna göre tespit edilmelidir. Hesaplama Tablosu.1 ‘de görüleceği gibi biz örneğimizde ikinci yöntemi kullandık.

 

Buna göre yıllık toplam tüketimimiz 857,015 kWsaat olup hesaplama sonucu YM koordinatlarımız XYM=47,2mt ; YYM=19,5mt olarak bulunmuştur.

Olası bir yanlışa dikkat çekmek için bir soru soralım: Peki yıllık güç miktarı(kWsaat/yıl) yerine pano gücünü(kW) alsak ne olur? Standard enerji (kWsaat) üzerine bina edilmiştir. Enerjiyi güç(kW) ile değiştirmek bizi hataya sürükler. Bu şıkkı Hesaplama Tablosu.2’de inceleyerek görelim.




Bulunan koordinatlar Xhym=29,7mt ve Yhym=18,2mt olup yukarıda hesapladığımızdan farklı bir noktayı göstermektedir. Buradan aldığımız ders sadece yüklere değil, asıl yıllık tüketim bilgilerine ihtiyacımız olduğu, bu sebepten yük profili çalışmasının yapılması gerektiğidir.
 
  • Bulduğumuz koordinatları Çalışma TABLOSU.1 de plana yerleştirelim. Birkaç tane daha olası trafo yerleşimi öngörüp sonuçları karşılaştıralım. 


 

Trafo/ADP ideal YM noktasına konur ise “RYM“= 0 olduğundan Tablo B.5’den 6 puan kazanılmış olacaktır.
Trafo “AA” noktasına konursa “RYM“= 0,14 olacağından Tablo B.5’den 5 puan kazanılacaktır. “AA” noktası YM noktasının yakın duvara kaydırılmış halidir.

Trafo “BB” veya “CC” noktasına konumlanırsa “RYM“= 0,36 olacağından Tablo B.5’den 0 puan kazanılacaktır. ”BB” noktası aslında daha önce hesapladığımız HYM noktasıdır.

    Bu karşılaştırmayı yaptıktan sonra hesaplama sonucu bulduğumuz ideal çözüme dönelim ve ADP’ den çıkıp DP ve MCC’ lere giden kolon hatlarını plana işleyelim. Tablo.2 şöyle görünecektir:



  
Trafo/ADP ideal yerine yani YM noktasına yerleşmiş ve DP ve MCC’ leri en kısa/sağlıklı yoldan beslemiştir. Ama bu resim içinde yukarıda bahsettiğimiz birkaç zorluk saklıdır; 

 
  •     Trafo ve ADP bazı nedenler ile Yoğunluk Merkezine konamıyordur.
  •     Trafo/ADP YM noktasına konsa bile ADP-DP arası kolon hatları belirtilen en kısa yoldan -engeller nedeni ile- gidemiyordur.

     

Çözüm mimarın tasarımını yeniden düzenlemesi veya mekanik/proses tasarımcının ekipmanlarını yeni konumlara kaydırması veya elektrik tasarımcının trafo/ADP konumunu değiştirmesi veya hepsidir. Taraflar çalışmış ve YM noktasını mesela “AA” noktasına kaydırmaya karar vermiş olabilirler.

Sıfırdan başlayan projelerde YM çözümünü kullanmak kolaydır. Ancak yenilenen eski tesislerde veya bazı özel durumlarda yeni tesislerde YM yöntemini kullanmak mümkün olmayabilir. Bu hallerde ne olacağı eski standardın cevap vermediği bir soruydu. Standart yeni yayınında bu durumla yüzleşen, soruna çözüm getiren “Kolon Hatları için Ortalama Yol Boyu” (OYB) diye anılan ikinci bir metodu kullanımımıza sunmuştur.


    2- KOLON HATLARI için ORTALAMA YOL BOYU (OYB) 

YM yöntemi bir tesis için uzay mekânda (üç veya iki boyutta) en uygun/verimli besleme noktasını ifade eder. Kolon hatları için Ortalama Yol Boyu yöntemi ise bir zorunluluktan dolayı tespit edilmiş kolon hatları güzergâhı üzerinde (tek boyutta) Trafo/ADP nereye konursa kayıplar en az olur sorusuna cevap arar. Bu sebepten YM yöntemine göre daha düşük verimlidir.

OYM için ideal trafo/ADP yeri, bir şekilde seçilen en uygun “bu hat” üzerinde bir yerlerde olmalıdır. Bu nedenle hat üzerinde birkaç noktada trafo yeri öngörülmeli ve Ortalama Yol Boyu değeri yani Lort değeri hesaplanmalı ve deneme yanılma ile en ufak değere erişilmelidir. Standarda göre Ortalama Yol Boyu (OYB) aşağıdaki formül ile hesaplanır;






Formülde:

Lort     Ortalama Yol Boyu(mt)
li                 ADP’den  DP’ye kolon hattı uzunluğu (mt)   
EACi     DP yıllık enerji tüketimi (kWh)


Formülün yaptığı, her bir çözüm deneyişinde, her bir kolon hattının ilgili yükün karesi ile oluşturduğu momentlerin toplamını, toplam yükün karesine bölerek, Ortalama Yol Boyunu tespit etmesidir. En kısa/ufak değer OYB çözümüdür.

Standart Ek.A’ da bu konuda bir örnek vermiştir. Biz de kendi örneğimiz ile konuyu okurlarımıza açalım. Süreç basitçe şöyle gelişir:
  •     Çalışma Tablo.3’ de görüleceği gibi kolon hatlarını taşıyan kablo tavalarının duvar dibinden gittiği bir güzergâhı varsaydık. İdeal YM çözümüne göre 12% daha uzun bu yol -muhtemelen- şantiye gerçeğine yakın bir çözümdür. Öngörülen güzergâh üzerinde 3 adet olası trafo yerleşimi yani “DD”, “AA”,”CC” noktaları öngörülmüştür.

 

 
  •     DP’ler için yukarıda verilen yıllık enerji tüketimleri kullanılmış, mesafeler projeden alınmıştır. Buna göre:

  
Trafo/ADP yerleşmesi için ideal OYB konumu “CC” noktasıdır. Trafo/ADP bu noktaya konur ise “RB“= 0 olduğundan Tablo B.5’den 6 puan kazanılmış olacaktır.
Trafo “AA” noktasına konursa “RB“= 0,15 olacağından Tablo B.5’den 5 puan kazanılacaktır.

 



Sonuç olarak yatırımcı ve tasarımcılar bir araya geldi, çok çalıştı, trafoyu YM noktasına yerleştiremedi, yılmadı, şartlara uygun kolon hattı güzergahını tespit etti, OYB çalışmasını yaptı ve her şeyi gözden geçirdiklerine emin olduktan sonra ortak bir karara vardı ve Örnek.1.1’i proje olarak sundu. Standartın istediği tam da buydu ve 5 puan kazanıldı. Bir zorlu aşama  daha böylece geçilmiş oldu. İyi okumalar.
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt